文档章节

Atomic与Volatile对比

SuShine
 SuShine
发布于 2017/06/01 15:02
字数 1195
阅读 23
收藏 0

java.util.concurrent.atomic.Atomic*原子类和volatile关键字是java中两种常见的处理多线程下数据共享读写的机制。二者看似相同,但是在实际应用中有着不小的差别。

volatile关键字是通过本地代码实现的写锁,只保证知有一个线程在写某个数据。JVM为了提高数据存取的速度,允许每个线程在自己独立的数据块,对进程中共享的数据进行私有拷贝。volatile就是保证每次读数据时,读的都是存在共享数据块里的数据,而不是私有拷贝。然而,这种机制在有些情况下并不安全。当两个线程T1,T2同时对volatitle int i;作i++;时,可能出现问题。i++相当于为i=i+1。

T1 LOAD i

T2 LOAD i

T1 STORE i+1

T2 STORE i+1

这里应该执行两次i=i+1,得到i=i+2的,但是结果确实i=i+1。

因此,这边就有了Atomic原子类存在的价值了。Atomic类被设计通过代码来解决这个问题, 是volatile的增强版。

以AtomicInteger为例,public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable。

它的父类Number没有一个Field,直接继承与Object,方法也只有abstract的int intValue(),long longValue(),float floatValue(),double doubleValue(),和通过intValue()实现的byte byteValue(),short shortValue()。简单的说,除了序列化外啥field都没有都没有。

AtomicInteger有四个field,除了序列化那个无视掉外,还剩三个。

    // setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates

    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();

    private static final long valueOffset;

    static {

      try {

        valueOffset = unsafe.objectFieldOffset

            (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));

      } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }

    }

    private volatile int value;

valueOffset只在这个静态块里被写过,从函数命名上猜测应该是获取这个类中名为value的field到这个object的头指针的偏移(offset)。这边用到了unsafe。

Unsafe是干什么的?sun.misc.Unsafe,未开源。这个名字让我想起了C#里的关键字unsafe。C#为了方便C++程序员转C#,方便使用COM组件,给出了不安全代码unsafe关键字。Java这个Unsafe,能的到一个field距离它Object头的偏移,对Java来说显然是不安全的操作,他给用户直接操作内存的可能。

除了objectFieldOffset(Field)外,这个类中还使用到Unsafe的putOrderedInt(Object,long,int)和compareAndSwapInt(Object,long,int,int)。从方法名和参数看,功能分别为向Object偏移long位置,写入有序整型int,和比较两值是否相同,并填入新值。

这边有篇IBM关于compareAndSwapInt的文档,我写得差不多了才看到,怨念。。。http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp11234/

顺带说一句,调用到compareAndSwapInt的两个方法compareAndSet和weakCompareAndSet的在1.6里源码是一样的,样的,的。。。冗余代码很好玩吗,API上写得各种看不懂。。。

剩下一个field就是private volatile int value了。也用了volatitle,由此可以得出,Atomic类在效率上是低于直接用volatitle,能使用volatitle是,就别用Atomic了。

然后看看AtomicInteger的method吧

从Number父类继承来的那几个可以看作getter函数的value类,清一色的调用了get()方法,然后转了一下类型。

 

    public final int get() {

        return value;

    }

直接把value扔回去了,可见Atomic类在处理读操作时和volatitle没啥区别。

看上去像setter函数的一共有五个:

 

    public final void set(int newValue) {

            value = newValue;

    }

     public final void lazySet(int newValue) {

              unsafe.putOrderedInt(this, valueOffset, newValue);

    }

    public final int getAndSet(int newValue) {

        for (;;) {

            int current = get();

            if (compareAndSet(current, newValue))

                return current;

        }

    }

    public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {

‍               return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);

    }

    public final boolean weakCompareAndSet(int expect, int update) {

              return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);

    }

weakCompareAndSet和compareAndSet实现上没有区别,所以无视掉吧,反正AtomicInteger自己也只用compareAndSet。。。

set(int)和直接用volatitle没啥区别,所以只用set作写差不多就和完全没有用到Atomic类一样,还多调用一次函数。

lazySet(int)调用了Unsafe.putOrderedInt,我们只能猜测是直接给内存把个数字写上去的。这样的话其实。。。我也没觉得有啥区别,就是告诉大家一下,你用Unsafe可以把Java当C++写嘛。。。

getAndSet(int)调用了compareAndSet(int,int),所作的基本就是不停的刷,看看自己改成了没有,改成了救过,没改成继续改。这边要出现两个线程不停对改怎么办。。。

最后一个compareAndSet(int,int)才是实现Atomic类功能的地方。就是比一下预想的和实际的是不是一样,一样就就用新值盖掉他,不一样就返回个false。怎么用呢,看看其他函数就是到了。

对比getAndIncrement()和incrementAndGet()

    public final int getAndIncrement() {

        for (;;) {

            int current = get();

            int next = current + 1;

            if (compareAndSet(current, next))

                return current;

        }

    }

 

    public final int incrementAndGet() {

        for (;;) {

            int current = get();

            int next = current + 1;

            if (compareAndSet(current, next))

                return next;

        }

    }

本文转载自:http://blog.csdn.net/zmx729618/article/details/52777132

共有 人打赏支持
SuShine
粉丝 124
博文 518
码字总数 150044
作品 0
朝阳
后端工程师
私信 提问
PACKAGE java.util.concurrent.atomic

Package java.util.concurrent.atomic Description A small toolkit of classes that support lock-free thread-safe programming on single variables. In essence, the classes in this pa......

刘小兵2014
2011/07/28
0
0
Linux内核同步原子操作

避免对同一数据的并发访问(通常由中断、对称多处理器、内核抢占等引起)称为同步。 ——题记 内核源码:linux-2.6.38.8.tar.bz2 目标平台:ARM体系结构 原子操作确保对同一数据的“读取-修改...

有些服务器
2015/10/04
72
0
AtomicInteger的并发处理

jdk5之后的java.util.concurrent.atomic包里,多了一批原子处理类。主要用于在高并发环境下的高效程序处理。 这里,我们来看看AtomicInteger是如何使用非阻塞算法来实现并发控制的。 Atomic...

mrliuze
2015/10/29
0
0
Java进阶——Java中的Atomic原子特性

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/qq_30379689/article/details/80785650 引言 这篇文章会从基本概念中入手,首先,从volatile关键字引出原子性...

Hensen_
06/23
0
0
java.util.concurrent.atomic随笔及volatile语义

一个原子操作(atomic operation)是个不能分割的整体,没有其它线程(thread)能够中断或检查正在原子操作中的变量。一个原子(atomic)类型就是一个原子操作可用的类型,它可以在基本上没有...

刘小兵2014
2011/07/28
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

linux-scp 远程拷贝报错原因

刚拿到一台重装后的服务器,远程ssh都正常,但是一scp拷贝东西就报错: 本地确定是有scp命令的,而且如果是本地没有scp不会报后面那句lost connection,因此就是远程没有scp这个命令。因此在...

linuxprobe16
11分钟前
0
0
OSChina 周六乱弹 —— 谁小时候没当过熊孩子呀

Osc乱弹歌单(2018)请戳(这里) 【今日歌曲】 @小小编辑:推荐歌曲《行尸走肉》- amazarashi 《行尸走肉》- amazarashi 手机党少年们想听歌,请使劲儿戳(这里) @神话 :周五了,周末干啥...

小小编辑
36分钟前
23
1
docker部署springboot项目

安装docker 菜鸟教程 springboot项目 maven依赖 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001......

yimingkeji
今天
14
0
1: Cordova 配置WebView可以打开外部链接

一、问题:在使用Cordova生成的Android App中默认情况下WebView中的超链接,如果不是相对链接,会默认使用浏览器打开。 如果想用默认webview打开 解决方案:修改config.xml文件添加链接配置节...

wecloudnet
今天
1
0
Beetl介绍以及集成SpringBoot2.0 ---《Beetl视频课程》(1)

目的:引导阅读官方文档 目标:实现一个自己的博客 一、Beetl介绍 Beetl目前版本是2.9.3,相对于其他java模板引擎,具有功能齐全,语法直观,性能超高,以及编写的模板容易维护等特点。使得开发...

Gavin-King
今天
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部